PMMA塑料車窗升降運(yùn)動(dòng)偏差仿真與試驗(yàn)分析
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固定車門的鉸鏈車身端以及門鎖端， 車門下邊界與水平面平行，車門本體盡可能與實(shí)際工作狀態(tài)保持一致，即豎直的置于水平面上。具體約束方式如圖5 所示 。
2.3 系統(tǒng)坐標(biāo)的確定
將上鉸鏈中心定義為坐標(biāo)原點(diǎn)。系統(tǒng)X、Y、Z 向的定義如圖4 所示。
2.4 測點(diǎn)布置
試驗(yàn)中主要考察玻璃運(yùn)動(dòng)到不同位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)偏差。由于車門造型主要考慮玻璃及車門的外表面，因此50 個(gè)測試點(diǎn)都布置在玻璃外表面，如圖6 所示。
2.5 試驗(yàn)步驟
1) 試驗(yàn)準(zhǔn)備。主要包括：三坐標(biāo)測試系統(tǒng)中，車門固定支架的設(shè)計(jì)與加工， 三坐標(biāo)測試系統(tǒng)的標(biāo)定，以及車門的安裝與調(diào)試。
2) 預(yù)測試。在正式測量之前進(jìn)行預(yù)測試，以保證三坐標(biāo)測試系統(tǒng)能夠正常的工作。
3) 讀取各測試點(diǎn)測量數(shù)據(jù)，并進(jìn)行記錄。
2.7 試驗(yàn)結(jié)果
計(jì)算升降過程中，玻璃在上止點(diǎn)位置、中間位置及下止點(diǎn)位置時(shí)的測點(diǎn)位置與圓環(huán)面的徑向差值，就可以得到玻璃在升降運(yùn)動(dòng)過程中的運(yùn)動(dòng)偏差，如圖7 所示。
將PMMA 玻璃替換成無機(jī)玻璃，在無機(jī)玻璃上與PMMA 相對(duì)應(yīng)的位置標(biāo)記樣本點(diǎn)，通過與第2 節(jié)中相同的步驟進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)。分別測量無機(jī)玻璃運(yùn)動(dòng)到初始位置、中間位置和終止位置時(shí)樣本點(diǎn)的坐標(biāo)。用同樣的方法測量無機(jī)玻璃的偏差，得到三個(gè)位置的偏差如圖8 所示。
4 試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果對(duì)比分析
（1）對(duì)比論文中計(jì)運(yùn)動(dòng)偏差值和參考文獻(xiàn)中的偏差，可知圓環(huán)法擬合玻璃型面比嘗試法更加準(zhǔn)確。仿真和試驗(yàn)得到的玻璃升降運(yùn)動(dòng)偏差在0.5mm 內(nèi)，相比原來論文的運(yùn)動(dòng)偏差范圍在2.5mm 內(nèi)，大大減小了運(yùn)動(dòng)偏差，使玻璃型面擬合更加有效。
（2）璃升降運(yùn)動(dòng)過程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。分析PMMA 仿真結(jié)果，PMMA 試驗(yàn)結(jié)果和無機(jī)玻璃的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，玻璃在下降過程中，具有逐漸向玻璃型面內(nèi)側(cè)偏的趨勢。規(guī)定玻璃運(yùn)動(dòng)向內(nèi)偏時(shí)偏差為負(fù)值，向外偏時(shí)偏差為正值。從圖3、7、8 可以看出， 玻璃在起始位置時(shí)的偏差相對(duì)較大，下降過程中偏差逐漸減小。所以，對(duì)于玻璃上的同一列點(diǎn)，在玻璃向下運(yùn)動(dòng)過程中逐漸向內(nèi)側(cè)偏。
（3）仿真結(jié)果圖3 和試驗(yàn)結(jié)果圖7 對(duì)比可知，玻璃仿真運(yùn)動(dòng)的趨勢與試驗(yàn)一致。檢驗(yàn)了比例函數(shù)法設(shè)計(jì)的導(dǎo)軌的有效性。在仿真過程中，沒有考慮到密封條和窗框的限制作用，而試驗(yàn)過程中又存在生產(chǎn)與裝配的誤差，兩者均會(huì)使偏差值偏大， 但前者的影響小于后者。從對(duì)比結(jié)果中可以看出PMMA 試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果較為相近，說明了PMMA 玻璃本身較小的剛度使其能夠與密封條更好的協(xié)調(diào)，所以在運(yùn)動(dòng)過程中偏差較小。
（4）對(duì)比PMMA 玻璃和無機(jī)玻璃的運(yùn)動(dòng)偏差可知，二者的運(yùn)動(dòng)趨勢一致， PMMA 玻璃的運(yùn)動(dòng)偏差要明顯小于無機(jī)玻璃，說明PMMA 運(yùn)動(dòng)偏差性能優(yōu)于無機(jī)玻璃。(end)
評(píng)論